Wyniki 1-10 spośród 18 dla zapytania: authorDesc:"MAREK GÓRAL"

Poprawa odporności na korozję wysokotemperaturową elementów wykonanych ze stopów tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl)

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl) charakteryzują się dobrymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi, a w szczególności mechanicznymi, pozwalającymi na ich zastosowanie w lotnictwie oraz w motoryzacji. Należą do nich: -- mała gęstość (3,8 g/cm3), -- duża wytrzymałość względna, -- dobra odporność na utlenianie, -- odporność na samozapłon (titanium fire), -- dobra odporność na pełzanie. Prace prowadzone nad stopami tytanu γ (TiAl) są skoncentrowane na poprawie ich właściwości mechanicznych i odporności na utlenianie oraz obniżeniu kosztów ich wytwarzania. Szczególne znaczenie mają obecnie dwa gatunki: Ti-48Al-2Cr-2Nb (48-2-2) opracowany przez General Electric oraz Ti-46Al-7Nb opracowany przez Mitsubishi Heavy Industries. Stopy te są już zamiennikami wielu gatunków nadstopów niklu, szczególnie w zastosowaniach na łopatki ostatnich stopni turbiny niskiego ciśnienia. Temperatura gazów na tych stopniach jest obniżona do 900°C. Zastosowanie stopów tytanu γ (TiAl) prowadzi również do obniżenia masy całkowitej silnika. Stopy γ (TiAl) są stosowane także w silnikach samochodowych wyższej klasy. Wytwarzane są z tych stopów wirniki turbosprężarek oraz zawory. Umożliwiają zwiększenie mocy silnika, przyspieszenia samochodu oraz zmniejszenie toksyczności spalin [1÷3]. Podstawowymi ograniczeniami dla szerokiej aplikacji stopów tytanu γ (TiAl) w przemyśle są wciąż wysokie koszty wytwarzania oraz niewystarczająca odporność na utlenianie w temperaturze 900÷1000°C, także mała ich odporność na korozję siarkową (hot corrosion). Do innych barier należy także mała plastyczność i duża degradacja ich mikrostruktury w czasie długotrwałej pracy w wysokiej temperaturze. Obecnie brak jest technicznej możliwości opracowania składu chemicznego stopów tytanu γ (TiAl) zapewniającego dobrą odporność na korozję wysokotemperaturową przy jednoczesnym obniżeniu kosztów wytwarzania. Dlatego podobnie jak w przypa[...]

Modyfikacja powłok aluminidkowych uzyskiwanych metodą zawiesinową na nadstopach niklu

Czytaj za darmo! »

Rozwój nowoczesnych silników lotniczych wymaga stosowania zaawansowanych materiałów oraz powłok ochronnych. Jednym z najczęściej stosowanych typów pokryć są powłokowe bariery cieplne TBC. W artykule przedstawiono próby technologiczne wytwarzania powłok aluminidkowych metodą zawiesinową oraz zbadanie możliwości ich modyfi kacji za pomocą proszków MeCrAlY. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić ż[...]

Mikrostruktura warstw aluminidkowych modyfikowanych proszkiem NiCrAlY uzyskiwanych metodą zawiesinową na stopie Re 80

Czytaj za darmo! »

W celu ochrony powierzchni łopatek turbin silników lotniczych oraz energetycznych wykonanych z nadstopów niklu przed utleniającym działaniem spalin są stosowane dyfuzyjne warstwy aluminidkowe [1]. Najpowszechniej stosowaną dotychczas metodę stanowiło aluminiowanie w proszkach (Pack Cementation). Polegało ono na umieszczaniu elementów w metalowym kontenerze i zasypywaniu proszkiem zawierającym aktywny proszek - źródło aluminium oraz obojętny wypełniacz i halogenkowy aktywator. Proces prowadzono w atmosferze ochronnej argonu w piecu komorowym [2]. Rozwój konstrukcji silników lotniczych - opracowanie łopatek turbin z wewnętrznymi kanałami chłodzącymi - spowodował rozwój nowych metod aluminiowania. Obecnie w technice lotniczej są stosowane metody gazowe (Out of Pack, Gas Phase Aluminizing). W tej metodzie łopatki są umieszczane nad proszkiem lub granulami zawierającymi aluminium. Jako aktywator jest stosowany najczęściej fluorek aluminium. Aluminiowanie jest prowadzone w piecu retortowym w temperaturze 900÷1050°C przez 2 godziny w ochronnej atmosferze argonu lub wodoru [3]. Najnowocześniejszą metodą otrzymywania warstw aluminidkowych jest metoda chemicznego osadzania z fazy gazowej - CVD (Chemical Vapour Deposition). W odróżnieniu od innych metod aluminiowania gazowego w procesie CVD halogenkowy nośnik Al - chlorek aluminium jest wytwarzany w zewnętrznym generatorze na skutek reakcji pomiędzy chlorowodorem a granulami aluminium. Powstający gaz jest wprowadzany do retorty, w której znajdują się pokrywane elementy [4]. Dalszy rozwój metod dyfuzyjnego aluminiowania jest ukierunkowany na stosowanie modyfikacji powłok aluminidkowych innymi pierwiastkami - cyrkonem, hafnem, palladem, platyną i krzemem [5, 6]. Od kilkudziesięciu lat poza przedstawionymi metodami wytwarzania warstw aluminidkowych jest stosowana metoda zawiesinowa. Polega ona na nanoszeniu organicznej lub nieorganicznej zawiesiny zawierającej proszek aluminium na powierzc[...]

High temperature corrosion of TiAlCrNb alloy with Ti-Al-Si slurry coating in N2-O2-SO2 environments

Czytaj za darmo! »

The article presents the results of corrosion resistance test of type 48-2-2 alloy with or without the protective coating obtained from type Ti-Al-Si slurry. The tests have been conducted at 800°C in the atmosphere containing nitrogen, with the addition of 9% of O2 and 0,08% of SO2. The tests lasted for 1000h. The aim of the conducted tests was to determine the mass gain of the samples in the[...]

Pojemność cieplna a żaroodporność odlewniczych nadstopów niklu na łopatki turbin

Czytaj za darmo! »

Badano pojemność cieplną oraz odporność na utlenianie odlewniczych nadstopów niklu. Pomiary pojemności cieplnej właściwej przeprowadzono metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej -DSC. Stwierdzono, że w zakresie temperatury 300-500oC i 700-900oC pojemność cieplna jest stała lub wzrasta w niewielkim stopniu. W temperaturze 500-700oC oraz powyżej temperatury 900oC na krzywej cp występuje anoma[...]

Wybrane zagadnienia natryskiwania plazmowego w warunkach obniżonego ciśnienia LPPS powłokowych barier cieplnych na podłożu stopów tytanu na osnowie faz międzymetalicznych γ (TiAl)

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl) mają mniejszą gęstość przy większej żaroodporności - w porównaniu z konwencjonalnymi stopami tytanu. Stopy te mają zastosowanie w przemysłach lotniczym (łopatki sprężarki wysokiego ciśnienia, łopatki turbiny niskiego ciśnienia) oraz motoryzacyjnym (zawory, wirniki turbosprężarek samochodowych). Podstawowe ograniczenie w aplikacji tych materiałów stanowią wciąż wysokie koszty ich wytwarzania oraz mała odporność na utlenianie. Na powierzchni stopów γ (TiAl) nie powstaje jednolita warstwa złożona z tlenków. Tworzy się wielowarstwowa złożona z Al2O3 oraz TiO2. Taką budowę warstwy zgorzeliny cechuje mniejsza odporność na utlenianie. Warstwy o zwiększonej odporno ści na utlenianie wytworzone na podło żu stop ów tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl) Podstawowym sposobem zwiększenia odporności na utlenianie elementów wykonanych ze stopów γ (TiAl) jest wytwarzanie na ich powierzchni warstwy ochronnej o większej żaroodporności. Obecnie warstwy ochronne są wytwarzane w wielu procesach i różnymi metodami: kontaktowo-gazową, fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą łuku elektrycznego (Arc-PVD), rozpylania magnetronowego, galwanicznymi i natryskiwania plazmowego. Opracowano dotychczas różne rodzaje warstw żaroodpornych dla podłoża stopów γ (TiAl). Najczęściej są stosowane warstwy aluminidkowe na osnowie faz TiAl2, TiAl3, w tym modyfikowane krzemem i chromem, oraz warstwy metaliczne - wieloskładnikowy stop typu MeCrAlY [1]. Analiza danych literaturowych wskazuje, że pełna charakterystyka warstw żaroodpornych dotyczy warstw aluminidkowych opartych na fazach międzymetalicznych TiAl2 i TiAl3. Warstwy te są wytwarzane zwykle metodą proszkową (pack cementation) [2]. Jung w swojej pracy [3] wykazał, ze duży wpływ na morfologię składników fazowych warstw aluminidkowcyh mają główne pierwiastki stopowe wprowadzane do stopów tytanu γ[...]

Odporność na korozję wysokotemperaturową powłok Al-Si wytwarzanych na stopach TiAl

Czytaj za darmo! »

Jedną z metod wytwarzania powłok aluminidkowych na stopach żarowytrzymałych jest pokrywanie wodną zawiesiną zawierającą proszki metali Al i Si. Powłokę uzyskuje się poprzez zanurzanie lub natryskiwanie zawiesiny na elementy, a następnie dyfuzyjną obróbkę cieplną. Jako materiał podłoża wykorzystano stop na osnowie faz międzymetalicznych Ti-Al z 7% at. dodatkiem niobu. Powłoki uzyskano poprzez za[...]

Microstructural characterization of gradient thermal barrier coatings

Czytaj za darmo! »

The article presents the results of the investigation concerning microstructural properties of TBC-type coatings with a porosity and a chemical content gradient. 4 types of graded coatings were subjected to the investigation (fig.1-4), two of which are the coatings of varied porosity and different thickness (fig.9,11), while the remaining two are coatings with an step and smooth composition g[...]

Technologia i mikrostruktura powłokowej bariery cieplnej uzyskanej metodami natryskiwania plazmowego i aluminiowania gazowego na stopie Re 80

Czytaj za darmo! »

Wysokie wymagania stawiane nowoczesnym turbinom gazowym oraz turbinowym silnikom lotniczym dotyczące zmniejszenia ilości zużywanego paliwa oraz zmniejszenia ilości zanieczyszczeń w spalinach determinują rozwój nowoczesnych technologii pozwalających na zwiększanie ich sprawności i efektywności. Podnoszenie temperatury pracy turbiny silnika lotniczego wymaga stosowania zaawansowanych materiałów - nadstopów niklu oraz powłok ochronnych. Obecnie prowadzone są prace badawcze nad opracowywaniem bardziej efektywnych powłokowych barier cieplnych chroniących powierzchnię łopatek przed wysoką temperaturą i korozją. W praktyce przemysłowej stosuje się powłokę wielowarstwową, w której poszczególne warstwy spełniają odmienną rolę. Wewnętrzna warstwa metaliczna chroni powierzchnię materiału przed oddziaływaniem czynników korozyjnych, a zewnętrzna - ceramiczna - pełni funkcję izolacji cieplnej. W zależności od konstrukcji pokrywanego elementu są stosowane dwie technologie wytwarzania powłok TBC. Na elementy stacjonarne takie jak elementy komór spalania oraz aparaty kierujące stosuje się międzywarstwę złożoną z wieloskładnikowego stopu typu MCrAlY zwykle natryskiwanego plazmowo (APS) lub naddźwiękowo (HVOF) oraz warstwę zewnętrzną, ceramiczną, bazującą na tlenku cyrkonu stabilizowanym tlenkiem itru (YSZ). Zewnętrzna warstwa ceramiczna ma liczne porowatości oraz pęknięcia. Sprzyja to zmniejszeniu jej przewodnictwa cieplnego. W przypadku łopatek turbiny wysokiego ciśnienia pierwszych stopni jako międzywarstwy stosuje się dyfuzyjne warstwy aluminidkowe. Są one modyfikowane platyną, hafnem, palladem lub cyrkonem. Warstwę ceramiczną o mniejszej grubości od stosowanych na elementach komór spalania wytwarza się metodą EB-PVD - fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą wiązki elektronów [1÷4]. Czynnikiem decydującym o trwałości powłok TBC jest połączenie międzywarstwy i zewnętrznej powłoki ceramicznej. W wyniku eksploatacji powst[...]

 Strona 1  Następna strona »